Нейрокомпьютинг и его применения в экономике и бизнесе
Структура и функции мозга
Мозг управляет организмом в целом, его восприятием окружения, движением, поддержанием важнейших функций жизнедеятельности, оперативно реагируя на всевозможные изменения среды. Генетическая программа организма, конечно, тоже способна адаптироваться к изменяющимся условиям, но очень медленно, за счет крайне редких полезных мутаций. Если использовать только этот способ, то необходимо производить огромное потомство, только малая часть которого выживает. Этим методом пользуются низшие формы жизни - такие как бактерии и вирусы. Высшие же формы в ходе эволюции выработали у себя способность к изменению и адаптации в течение жизни - благодаря особому свойству своей нервной системы - пластичности. Поэтому у высших животных потомство немногочисленно, зато мозг сильно развит.
Объем накопленной в мозге информации вначале дополнял, а затем и превзошел (у рептилий и млекопитающих) объем наследственной информации, закодированной в ДНК (см. рис. 1.2 ). Можно сказать, что генетическая информация у высших организмов исполняет роль ракеты-носителя, направляя процесс построения организма. Затем управление передается адаптирующейся к внешнему миру нервной системе, вершиной которой и является мозг.
Рис. 1.2. Сравнение наследственной и приобретенной информации для различных видов организмов
В строении мозга как на фотографии запечатлен весь эволюционный путь его развития. Так, мозг человека фактически включает в себя три больших отдела, управляющие наиболее древней структурой (нейрошасси), доставшейся нам еще от рыб и амфибий, и ответственной за поддержание жизнедеятельности и размножение. Первый отдел - рептильный комплекс - возник несколько сот миллионов лет назад и помогает нам ориентироваться в пространстве. Второй отдел - лимбическая система - образовался около ста пятидесяти миллионов лет назад. Благодаря ей мы обладаем эмоциями. Наконец, последнее достижение - новая кора, особо развитая у человека, позволяет нам говорить и логически мыслить.
В фантастических романах прошлого человек будущего (или инопланетный гуманоид) иногда изображался как хилое существо с огромным мозгом. На самом деле, и при нынешних его размерах (примерно 5% от общего веса тела) мозг человека потребляет около 20% кислорода и, следовательно, энергии. При этом он обычно не задействован "на полную мощность": одновременно активны в нем лишь 2-3% нейронов . Благодаря такой избыточности, мозг человека обладает огромным запасом прочности, позволяющим ему работать даже несмотря на серьезные повреждения и утраты. Этой способности лишены современные компьютеры.
Известны случаи, когда человек продолжал сознательную жизнь после удаления большей части коры головного мозга. В одном из них, молодой человек, получивший в автокатастрофе травмы черепа, оцененные как несовместимые с жизнью, выжил, и, несмотря на удаление в ходе многочисленных операций большой части тканей мозга (включая обе лобных доли!), возвратился к работе директором коммерческого буфета. Известный пример проявления компенсаторных возможностей дает мозг Ленина. Для него были характерны многочисленные поражения коры левого полушария, отягощенные колоссальной нагрузкой (при письме) на управляемую им правую руку, и обращающие на себя внимание хорошо развитые слои клеток в правом полушарии.
